设计模式——单例模式

单例模式

1. 懒汉式（线程不安全）

懒汉式单例在第一次使用时才创建实例，但这种方式在多线程环境下是不安全的。

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
  
    private Singleton() {}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}

2. 懒汉式（线程安全）

通过在getInstance()方法上添加synchronized关键字，使其在多线程环境下也能正常工作，但这样会降低效率。

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
  
    private Singleton() {}  
  
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}

3. 双重检查锁定

这种方式既保证了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。
注意：这里使用了volatile关键字，它禁止了指令重排序，确保了在多线程环境下instance变量的可见性和有序性。

public class Singleton {  
    private static volatile Singleton instance;  
  
    private Singleton() {}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}

4. 饿汉式

饿汉式单例在类加载时就完成了初始化，所以类加载较慢，但获取对象的速度快。

public class Singleton {  
    private static final Singleton instance = new Singleton();  
  
    private Singleton() {}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

5. 静态内部类

这种方式利用了类加载机制来保证初始化实例时只有一个线程，并且实现了懒加载。

public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
  
    private static class SingletonHolder {  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

6.枚举

通过Java的枚举，可以更简洁地实现单例模式，并且自动支持序列化机制，防止多次实例化。

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}